Phsikaufgabe ... brauche da mal Hilfe

[Nudelh0lz]

So, hallo zusammen.
vorneweg: ich will nicht die Lösung im Sinne von "ich bin zu faul um nachzudenken". Es geht nicht um Hausaufgaben, ich lerne nur, und habe hier Probleme.

Ich weis, es ist ein Wagniss sowas in ein Gamer / PC Forum zu schreiben, aber die Physikforen, die ich über Google gefunden habe haben mir nicht geholfen.

So hier ist die Aufgabe:

Ein Öltröpfchen der Masse m=2,4 x 10 ^-12 g schwebt bei U=250V in einem Kondensator (Plattenabstand d=0.50cm, obere Platte negativ).
Welche Ladung und wie viele Elementarladungen trägt es? Welches Vorzeichen hat seine Ladung? Mit welcher Geschwindigkeit sinkt es in Luft ohne elektrisches Feld?


Was ich soweit habe:
Gegeben: m=2,4*10^-15kg
U= 250V
d= 0,5*10^-2 m


Gewichtskraft G= m*g=2,4*10^-14N
E=U/d = 50000V/m

nach Kräftegleichgewicht (G=F=E/q -->q=G/E)
2,4*10-14N / 50000V/m = 4,8*10^-19C -->Ladung.
4,8*10^-19C / Elementarladung e = 3 --> 3 Elementarladungen.

Da die obere Platte negativ ist, ist es nur logisch, dass das Öltröpfchen positiv ist.


So, jetzt kommt der Teil, bei dem ich nicht weiter weis, das mit der Geschwindigkeit.
Ich habe es schon über die Energie versucht. Da kommt aber was Falsches raus.
Im Lösungsbuch steht schließlich folgendes:

Da G=24*10-15N (ich habe einfach nur 2,4*10^-14 geschrieben, ist aber dasselbe) , sinkt es in Luft mit v=9,3*10^-5 m/s

Wie komme ich von G auf v!?
Es hat wohl was mit G=F zu tun. In meinem (Aufgaben)Buch steht auch die Formel "F=6pi*r*Viskosität*v". Das wäre einfach nach v aufzulösen. Aber ich habe weder r, noch die Viskosität gegeben.


In der Aufgabenstellung wird noch auf ein Bild hingewiesen. Das wollte ich nicht abfotografieren. Aber da steht etwas mir eigentlich unbekanntes. Auch eine Formel steht da: v=k*G^(2/3). Was k sein soll steht da auch nicht -.- (Diese 2/3 sind auf das dabeistehende Bild bezogen. So versteh ich das.... zumindest wenn 4/6=2/3 sind )

Ich hoffe es kann mir jemand helfen. Ich sitze bestimmt schon eine Stunde daran und habe ewig in google gesucht .... [/quote]

[AhBelle]

Bin zwar eher der Chemiker, aber Viskosität und Dichte sind doch stoffspezifische Eigenschaften die man aus Tabellen entnehmen kann. Über Dichte und Masse erhältst du das Volumen der "Kugel" und kannst dann mit der Kugelformel den Radius bestimmen.
Du redest zwar nur von einem "Öltropfen", aber wenn du den genauen Stoff kennst kannste ja mal nach den Daten googlen.

[Nudelh0lz]

Nun, das hilft mir leider nicht weiter.
Nach vorzeitiger Aufgabe an dieser Aufgabe (Wortspiel o.O) habe ich mich an die nächsten Aufgaben gesetzt.
Da habe ich auch eine Aufgabe gefunden, in der die Dichte und der Radius gegeben waren. (Zu einem Öltropfen)
Da ich eher faul bin^^, habe ich gleich den Radius genommen, und die Dichte erst mal beiseite gelassen. Aber auch beim Radius kam ein anderes Ergebnis raus.

Außerdem glaube ich nicht, dass ich die Daten zu der Aufgabe 1 aus der Aufgabe 3 nehmen sollte o.O


Und zu der Aufgabe ist zu sagen, dass ich keine weiteren Angaben als das, was ich schon geschrieben habe, vorgelegt bekommen habe ...

[AhBelle]

Wie gesagt...bin eher der Chemiker und hab von höherer Physik nicht so viel Ahnung. In der Chemie weiß man halt meistens mit welchen Stoffen man genau arbeitet und uns ist es meistens erlaubt stoffspezifische Eigenschaften nachzuschlagen.

Wenn du aber am lernen bist kannste dir ja mal http://oberprima.com/ anschauen. Hab keine Ahnung in wie weit dir die Physikvideos helfen, aber die Mathevideos sind zumindest empfehlenswert.

[Dello]

Hmmm... Soweit bin ich in der Physik noch nicht, aber vllt ist es machbar mit dem Energieerhaltungssatz? Dann würde die Gewichtskraft auch verwendet werden...

Also:

E(pot) = E(kin) --> m*g*h = 1/2*m*v^2

Wobei dann im Ausdruck "m*g*h" deine Gewichtskraft versteckt wäre... Nur mal so als Idee, wobei's sehr wahrscheinlich nicht stimmt^^

[Nudelh0lz]

m*g*h = 0,5*m*v² ist mir an sich auch iwie schleierhaft.
ich meine.... kürze es mal mit m:
g*h=0,5v²

da hat man eigentlich nichts, was mit G zu tun hat. und überhaupt auch mit dem Körper selber.

Aber danke für die Versuche^^
(PS.: das ist Physik Klasse 12/13)

[Dello]

m*g*h = 0,5*m*v² ist mir an sich auch iwie schleierhaft.
ich meine.... kürze es mal mit m:
g*h=0,5v²

da hat man eigentlich nichts, was mit G zu tun hat. und überhaupt auch mit dem Körper selber.

Aber danke für die Versuche^^
(PS.: das ist Physik Klasse 12/13)

G ist ja die Gewichtskraft, berechnet sich aus g*m
--> m*g*h = G*h
--> Nur, weil ich den Energieerhaltungssatz ausgeschrieben habe, musst du doch nicht gleich kürzen...
--> War nur ein Versuch, da es mir logisch erscheint, dass der Energieerhaltungssatz gelten muss, da man eigentlich sämtliche andere Kräfte ausser Acht lässt, wenn man die Anziehung durch die Platte nicht beachtet...

Bin übrigens in der 12., aber noch nicht ganz so weit. Mitten in der Elektrizitätslehre^^

Edit: Logischerweise hat meine Formel nix mit dem Körper zu tun -> Was ich berechnen würde, wäre die Fallgeschwindigkeit, die ja unabhängig von der Masse ist... Vllt stimmt das Ergebnis nicht, weil ihr noch mit Luftwiderstand o.ä. rechnet?

[Nudelh0lz]

Wenn ich das richtig verstanden habe, dann ist die Viskosität der Luftwiderstand (die Zähigkeit, hier eben an Luft)
Aber damit haben wir eben auch nie gearbeitet

Überhaupt wenn ich mir jetzt die ganzen Aufgaben anschaue, dann krieg ich schon fast Bauchschmerzen ....
Solche Formeln kann sich doch kein Schwein merken!!


PS.: hast du PH 4 stündig? Wenn ja, was noch?

[Dello]

Neee, nur 2 Stunden. Das erklärt auch meine Unwissenheit bezüglich der Viskosität. Aber wenn das wirklich als Luftwiderstand gesehen werden kann, bin ich wenigstens auf der richtigen Spur gewesen :wink:

Ach ja: Du trägst 'nen Physikerwitz als Sig und beklagst dich über Formeln
Müsst ihr Formeln auswendig lernen? Wir dürfen nämlich eine Formelsammlung verwenden

[Nudelh0lz]

Nun, wir dürfen auch eine Formelsammlung verwenden. Da sind aber keine Physikalischen Formeln drin, sondern nur die mathematischen.

Und das mit der Viskosität hab ich auch erst heute gelesen -.-

Hast du btw eine Ahnung was CVm sein soll? (Coulombvoltmeter --> Q*U*s)
Sehe sowas eben zum ersten mal .....

[LILShady]

ohne elektrisches Feld befindet sich der Tropfen doch einfach nur imfreien Fall oder nich?

Ansonsten kenn ick nur die formel v=wurzel(2*U*e)
-------
m
aber ich glaub die gilt in diesem Fall nicht

[Dello]

ohne elektrisches Feld befindet sich der Tropfen doch einfach nur imfreien Fall oder nich?

Ansonsten kenn ick nur die formel v=wurzel(2*U*e)
-------
m
aber ich glaub die gilt in diesem Fall nicht

Ersteres wurde hier schon durchgekaut und zweiteres ergibt fast dasselbe Ergebnis wie ersteres (hab ich auch schon dran gedacht...) - ist also auch falsch...

Von "CVm" hab ich auch noch nichts gehört. Steht auch nix in meiner Formelsammlung...

[porii]

bin zwar absolut kein Physik Spezi (eher Mathe^^) aber ist das der Millikan Versuch?
Den hatten wir in der 13ten glaub ich und da war was mit Öltröpchen und Kondensator.

Wenn noch Hilfe erforderlich ist, kann ich ja mal meine alten Schulsachen rauskramen und genauer nachschauen xD

[Nudelh0lz]

Ja, das ist dieser Versuch.... Öltropfen und Kondensator.
Also, wenn es dir wirklich keine Umstände macht kannst du das gerne machen